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中科院遺傳發(fā)育所植物基因組學國家重點實驗室儲成才研究組梁成真博士通過對一早衰突變體的研究，首次闡明了水稻葉片衰老的分子調(diào)控機制。這一發(fā)現(xiàn)可顯著延緩水稻葉片衰老，延長灌漿時間，從而提高水稻的結(jié)實率和千粒重，最終使水稻產(chǎn)量得到顯著提高。上述研究成果6月20日在線發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。
衰老是生物有機體發(fā)育的必經(jīng)階段，更是生命體命運走向的關鍵轉(zhuǎn)折點。植物過早啟動衰老進程會對植物正常的營養(yǎng)利用和發(fā)育產(chǎn)生不良影響。很多雜交水稻品種存在葉片早衰現(xiàn)象，嚴重阻礙產(chǎn)量，且破壞灌漿的形成，最終降低稻米品質(zhì)。理論上推算，有早衰現(xiàn)象的水稻品種在正常生活周期中葉片衰老每推遲一天即可增產(chǎn)2%，生產(chǎn)實踐上也可達到1%左右。因此，揭示植物衰老的分子調(diào)控機制是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要迫切解決的重大應用課題。
葉片衰老在很大程度上受植物發(fā)育年齡和體內(nèi)信號因子的調(diào)節(jié)。脫落酸(ABA) 是植物五大激素之一，在植物衰老時，體內(nèi)ABA含量急劇升高，被認為是一種重要的衰老促進激素。然而，水稻中ABA合成和信號傳導相關基因的突變體并未表現(xiàn)出延遲衰老的表型。因此，人們一直困惑ABA是如何參與調(diào)控植物的衰老進程。
梁成真通過研究，發(fā)現(xiàn)了ABA介導植物衰老信號通路的重要成分OsNAP。OsNAP受到ABA的特異性誘導，通過直接調(diào)控葉綠素降解、營養(yǎng)再轉(zhuǎn)運及其它衰老相關基因的表達調(diào)控葉片的衰老進程。這一研究成果不僅在理論上加深了人們對ABA在介導植物衰老機制上的理解，也為水稻、特別是雜交稻乃至其它作物生產(chǎn)上存在的后期早衰問題的解決提供了可能途徑。
